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《基于 Ansys 的鋼桁架橋靜力和模態(tài)分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、土木結(jié)構(gòu)分析專題陳晨20104336基于Ansys的鋼桁架橋靜力和模態(tài)分析陳晨20104336（西南交通大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院結(jié)構(gòu)2010-01班，四川成都）摘要：本文應(yīng)用Ansys軟件，采用有限元分析技術(shù)及其優(yōu)化技術(shù)，分別采用GUI方式和命令流方式，對給定的一架鋼桁架簡支梁橋進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，對強度、內(nèi)力分布及前六屆振型狀況進(jìn)行了查看。關(guān)鍵詞：力學(xué)；土木工程；橋梁工程；結(jié)構(gòu)分析1設(shè)計概況圖1鋼桁架橋簡圖已知下承式簡支鋼桁架橋橋長72米，每個節(jié)段12米，橋?qū)?0米，高16米。設(shè)橋面板為0.3米厚的混凝土板。桁架桿件規(guī)格有三種，見下表：表1鋼桁架橋桿件規(guī)格桿件截面號形狀
2、規(guī)格端斜桿1工字形400×400×16×16上下弦2工字形400×400×12×12橫向連接梁2工字形400×400×12×12其他腹桿3工字形400×300×12×12所用材料屬性如下表：表2材料屬性參數(shù)鋼材混凝土彈性模量EX2.1×10113.5×1010泊松比PRXY0.30.1667密度DENS785025002建立有限元模型2.1定義單元類型和選項MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete，彈出“ElementTypes”選擇“StructuralBeam—3Delastic4”，單擊“Ok”，定義“BEAM
3、4”單元，如圖6-17。繼續(xù)單擊“Add”按鈕，選擇“StructuralShell—Elastic4node63”，定義“SHELL63”單元。得到如圖6-18所示的結(jié)果。最后單擊“Close”，關(guān)閉單元類型對話框。圖2單元類型對話框2.2定義梁單元截面MainMenu>Preprocessor>SectionsBeam>CommonSections，彈出“BeamTool”工具條，如圖6-19填寫。然后單擊“Apply”，如圖6-19填寫；然后單擊“Apply”，如圖6-19填寫，最后單擊“OK”。1圖3定義三種截面每次定義好截面之后，點擊“Preview”可以觀察截面
4、特性。以第一種工字鋼為例：圖4截面特性2.3定義實常數(shù)MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete，彈出“RealConstants”對話框，單擊“Add”按鈕，在：“ElementTypeforR…”對話框中選擇“Type1BEAM4”，在“RealConstantsSetNumber1，”對話框中，如圖6-22填寫。繼續(xù)單擊“Add”設(shè)置2號實常數(shù)，在ElementTypeforR…對話框中選擇“Type2BEAM4”，在“RealConstantsSetNumber2，”對話框中，依次填寫“2、0.0141、0
5、.128e-3、0.415e-3、0.4、0.4”。繼續(xù)單擊“Add”設(shè)置3號實常數(shù)，在ElementTypeforR…對話框中選擇“Type1BEAM4”，在“RealConstantsSetNumber3，”對話框中，依次填寫“3、0.0117、0.541e-4、0.324e-3、0.3、0.4”。繼續(xù)單擊“Add”設(shè)置4號實常數(shù)，在ElementTypeforR…對話框中選擇“Type2SHELL63”，在“RealConstantsSetNumber3，”對話框中，“TK(I)”項中填寫“0.3”，其他項不寫。單擊“Close”關(guān)閉“RealConstants”對話
6、框。圖5定義殼單元實常數(shù)2.4定義材料屬性1MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels，彈出“DefineMaterialModelBehavior”對話框，在右邊的欄中連續(xù)雙擊“Structural>Linear>Elastic>Isotropic”后，彈出“LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1”對話框，如圖6所示，在該對話框中“EX”后面的輸入欄輸入“2.1e11”，“PRXY”后面的輸入欄輸入“0.3”，單擊“OK”。圖6設(shè)置彈性模量、泊松比和密度繼續(xù)在“Def
7、ineMaterialModelBehavior”對話框，雙擊“Structural>Density”，彈出“DensityforMaterialNumber1”對話框，如圖6所示，在“DENS”后面的輸入欄輸入“7850”，單擊“OK”。設(shè)置好第一種鋼材材料之后，還要設(shè)置第二種混凝土橋面板材料。“DefineMaterialModelBehavior”對話框的Material菜單中選擇“Newmodel”，按照默認(rèn)的材料編號，點擊“OK”。這時“DefineMaterialModelBehavior”對話框左邊出
